Цвет и свет - Луизов А.В.
ISBN 5-283-04410-5
Скачать (прямая ссылка):
13.6. ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ИСТОЧНИКА D6S
Точное воспроизведение источника D&5 представляет трудную задачу из-за сложной зависимости спектральной плотности его мощности от длины волны, т. е. зависимости Ф?Ч До сих пор нет общепризнанного метода получения источника D65. Ни одно из предложений по воспроизведению этого источника не получило общего признания. По-видимому, наилучшая модель предложена А. Е. Вершинским [6], В основу модели положена йодно-кварцевая лампа КИМ 9-75 — одна из разновидностей галогенных ламп накаливания.
Вольфрамовая спираль помещена в кварцевую колбу, в которой находится небольшое количество паров иода. Кварцевая колба позволяет значительно поднять температуру накала спирали, что повышает
152
ее световую отдачу, и сохранить в выходящем из колбы излучении его ультрафиолетовую часть, а это, конечно, необходимо для источника Ь65- Пары иода играют двойную роль: помогают сохранить прозрачность колбы и повышают срок службы лампы.
Пары вольфрама в колбе дают с иодом соединение, которое вблизи спирали снова разлагается на вольфрам и иод. Вольфрам оседает на спирали, а иод остается в атмосфере колбы и может вновь вступать в соединение с вольфрамом. Важно, что пары вольфрама не оседают на стенках колбы, это приводило бы к потере ее прозрачности. А возвращение вольфрама на спираль продлевает срок ее службы.
Лампа КИМ 9-75 имеет такие характеристики: мощность 75 Вт; номинальное напряжение 9 В; средний срок службы 200 ч; световая отдача 21 лм-Вт-1.
После изучения спектральной плотности мощности излучения лампы КИМ 9-75 при строго определенном режиме ее работы был вычислен коэффициент спектрального пропускания фильтра т(Я), который максимально приблизил бы излучение лампы к излучению источника D6s. Однако никакая комбинация известных цветных стекол не давала с достаточной точностью такого пропускания. Поэтому был изготовлен специальный светофильтр в виде тонкого слоя серебра, нанесенного на кварцевую пластиику. В результате довольно сложной обработки серебряный слой оказался заключенным между двумя кварцевыми пластинами, образуя необходимый светофильтр. В сочетании с цветными стеклами ПСИ и СЗС24 (первое толщиной 0,11 мм, второе — 3,12 мм) слой серебра образовывал светофильтр, который достаточно хорошо приводил излучение лампы КИМ 9-75 к излучению источника D65-
На рис. 13.2 представлено пропускание т(Я) комбинированного фильтра (кривая 3), распределение спектральной плотности мощности в источнике D65, предписываемое стандартом (кривая /), и в модели Вершинского (кривая 2). Хуже всего совпадение кривых 1 и 2 в длинноволновой области, лучше в середине видимого спектра и совсем хорошо в коротковолновой части ультрафиолетового излучения. Местные подъемы и спуски кривой, многочисленные в стандартном источнике D65, в модели сглажены.
153
120
100
50
уО / / fv л /V1 v \ г \ \/
//S> /
Я
300
т
500
600
700
им
Рис. 13.2. Распределение спектральной плотности мощности в источнике D65 (кривая /) и в образце Вершинского (кривая 2) Кривая 3 — спектральный коэффициент пропускания фильтра в образце
Вершинского
По-видимому, создать модель, которая с достаточной точностью воспроизводила бы все зубцы стандартного излучения D65 (так же как и D55 или D75), возможно только с помощью спектрального разложения света первичного источника и введения спектральных масок. Но возникает вопрос: зачем? Зачем затрачивать такие усилия и создавать сложную и трудно воспроизводимую модель источника D65: чтобы соблюсти практически бесполезные требования к ней? Конечно, сложная форма каждой экспериментально полученной кривой распределения спектральной плотности мощности дневного света отражает какие-то свойства атмосферы Солнца и атмосферы Земли. Эти свойства могут быть интересны геофизикам. Но для колориметрии практический интерес могут представлять только усредненные данные, а в них по меньшей мере странно отражать мелкие детали формы усредняемых кривых. В самом стандарте кривую D65 следовало бы сгладить. И дальше: ведь предлагаются и другие источники D, например D55, D75 или вообще D для любой коррелированной цветовой температуры. По нашему мнению, эти температуры не должны быть слишком высоки. Мы уже указывали на целесообразность принять ее близкой к 5200 К. И лучше всего было бы, сохранив главное преимущество источников типа D, — введение нормирования ультрафиолетового излучения — взять за основу коррелированную цветовую температуру
154
Tn = 5200 К или даже просто излучение черного тела при Т = 5200 К. Кривая спектральной плотности такого излучения не нуждается в сглаживании. Воспроизвести ее было бы, видимо, не сложнее чем кривую источников В или С. Потребовалась бы только лампа накаливания с кварцевой колбой и подбор цветных фильтров. Так мог бы быть осуществлен стандартный источник D52.
13.7. СОВРЕМЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА
Применяющиеся сейчас источники света весьма разнообразны, и поэтому одна и та же накраска может в широких пределах менять свой цвет в зависимости от освещения.
С начала нашего века все шире распространялись электрические лампы накаливания, которые и сейчас еще, значительно усовершенствованные, господствуют в осветительной технике, поскольку наши жилища все еще в основном освещаются ими. Поэтому совершенно естественно введение стандартного источника А в виде вольфрамовой лампы накаливания. При освещении лампами накаливания цветность предметов близка к той, какую создает источник А. Но, конечно, цветность при источнике А сильно отличается от цветности при дневном свете.
